JPWO2011111779A1 - 無線通信方法、基地局、無線通信システム、及び通信装置 - Google Patents

Abstract

推定した伝搬チャネル推定結果から干渉電力を算出し、該干渉電力に基づき送信電力を制御するもしくは指向性を制御することで干渉を抑圧することができ、伝送容量を増加させることができる無線通信方法、基地局、無線通信システム、及び通信装置を提供する。伝搬チャネル推定回路は、端末局から送信される応答信号から伝搬チャネル推定を行い、伝搬チャネル推定結果を推定する。干渉電力算出回路は、各無線部で受信された各サブキャリアの信号から、それぞれの干渉電力を算出するとともに、伝搬チャネル推定回路より推定された伝搬チャネル推定結果から、サブキャリア毎に干渉電力を算出する。干渉抑圧信号生成回路は、算出された干渉電力が予め設定された閾値以上である場合に、送信電力を変更し、干渉抑圧信号を生成する。

Description

本発明は、自律分散制御により無線パケット通信を行う通信セルが近接する場合に近接通信セルへの干渉電力を送信電力制御もしくは指向性制御を用いて抑圧すると同時に通信相手端末局に対して送信を行う無線通信方法、基地局、無線通信システム、及び通信装置に関する。
また、本発明は、複数の周波数チャネルを用いて無線通信を行う無線通信方法、基地局、無線通信システム、及び通信装置に関する。
本願は、２０１０年３月１１日に日本に出願された特願２０１０−０５４６３３号、及び、２０１０年８月５日に日本に出願された特願２０１０−１７６５６８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格がある。このシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現している。但し、ここでの伝送速度とは、物理レイヤ上での伝送速度であり、実際には、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は、３０Ｍｂｐｓ程度である（例えば、非特許文献１参照）。

さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、複数のアンテナを用いて同一周波数チャネル、同一時刻に空間多重を実現することが可能なＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術や、これまでの２０ＭＨｚの周波数チャネルを２つ利用して４０ＭＨｚを利用する技術や、複数のフレームを束ねて送信を行うフレームアグリゲーション、ブロックＡＣＫ信号による制御信号のオーバーヘッドの削減による効率化などの技術により高速通信の実現を目指し、最大６００Ｍｂｐｓの伝送速度を実現することが可能である。

さらに、現在策定中であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、２０ＭＨｚの周波数チャネル４つを同時に利用して８０ＭＨｚを利用する通信技術や、同一周波数チャネル、同一時刻に、複数の無線局と通信を行うＭＵ−ＭＩＭＯ（Multi-User MIMO）技術（例えば、非特許文献２参照）により、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎより高速な無線通信の実現を目指している。

近年、大容量無線通信の需要が急速に高まっており、家庭や、駅などの様々な場所に無線ＬＡＮの基地局が設置されている。しかし、同一周波数チャネルを用いる通信セル（１台の基地局と複数台の端末局とで構成される）が近接する環境では、互いの信号が干渉となり、良好な無線通信ができなくなるという問題があった（一般に、携帯電話や、無線ＬＡＮなどの無線通信システムでは、１つの無線基地局、もしくは基地局と複数の端末局とで構成される通信セルを無線ネットワークの最小単位とみなす）。

このような問題に対し、これまでの無線ＬＡＮにおける無線通信では、通信セル毎に異なる周波数チャネルや、異なる時間を割当てることにより、干渉を回避し、無線通信を行ってきた。しかし、近接する通信セルが増加しても、各通信セルに割当てる無線資源（周波数チャネルや、時間）は、有限であるため、各通信セルに十分な無線資源が割当られなくなり、伝送速度が劣化する。しかも、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃの順に標準化規格が進むにつれて、２０ＭＨｚのＯＦＤＭブロックを１つの周波数チャネルとすると、同時に利用できる周波数チャネル数が４、２、１と減少しているため、割当てることが可能な周波数チャネルが少なくなる。従って、同一周波数チャネルを用いて通信を行う近接通信セルが多くなることになる。

また、電波法では、無線ＬＡＮで利用できる周波数チャネル数は、限られているため、近接する通信セルが多く存在する場合では、近接チャネルと同一周波数チャネルを用いて通信を行うことになる。このような環境では、近接する通信セルからの干渉によりスループットの低下を招く。この干渉を避けるために、近接通信セルが利用する周波数チャネルをセンシングし、利用されていない周波数チャネルを用いて無線通信を行う周波数チャネル割当技術を用いることがある。また、これまで、近接通信セルからの干渉によって通信フレームが受信されなかった場合、再度、同様の通信フレームを送信し、受信することができるまで再送信を行うことで、データの送信を行っている。

このような問題に対して、送信電力を制御することにより、近接通信セルへの干渉電力を予め抑圧することで、近接していたとしても各通信セルが同時に通信を行うことで各通信セルの伝送速度を上昇させる技術が検討されている（例えば、非特許文献３参照）。

さらに、各通信セルの伝送速度を上昇させるために、干渉を与える送受信の複数のアンテナ間の伝搬チャネルを用いて送信される電波の指向性を制御することで、干渉抑圧を行うＭＩＭＯ技術を用いた干渉抑圧の検討も行われている。

守倉正博、久保田周治、「改訂三版８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」、インプレスＲ＆Ｄ、２００８年３月２７日 Q. H. Spencer, A. L. Swindlehurst, and M. Haardt,"Zero-Forcing Methods for Downlink Spatial Multiplexing in Multiuser MIMO Channels," IEEE Trans. Sig. Processing, vol. 52, issue 2, Feb. 2004, pp. 461−471. V. Chandrasekhar and J. Andrews,"Femtocell Networks: A Survey," IEEE Comm. Magazine, vol. 46, issue 9, pp. 59−67, Sep. 2008.

無線通信の需要が高まることにより、家庭や駅などの様々な場所に、基地局の設置が進んでいる。しかも、近接する場所に複数の基地局が設置されるケースも多く存在する。
例えば、無線ＬＡＮでは、通信セル間の干渉を各通信セルに異なる周波数チャネルや、異なる時間を割当てることにより回避し、無線通信を行っている。周波数チャネルにおいては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃそれぞれの無線機が存在する場合、それぞれ２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚのいずれかの周波数チャネルを用いて動作している。さらに、時間においては、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）で送信を行うことで、異なる時間で通信を行うことにより干渉を回避している。

しかし、近接する基地局が形成する通信セルが高密度に配置させる場合、これまで割当てていた無線資源（時間や、周波数チャネル）が有限であるために、各通信セルに割当られる無線資源が限られ、伝送速度が劣化するという問題があった。例えば、近接する通信セルが複数（ｎ個）存在する場合、近接通信セルが存在しないときの伝送速度のｎ分の１にまで低下するという問題があった。

しかも、無線ＬＡＮは、各通信セルが自律分散制御によって通信を行うために、周波数チャネルや、時間を最適に割当てることが困難であり、本来所有している能力を発揮できないことも問題であった。この問題を解決するために、通信セル間で連携して最適に時間や、周波数チャネルを割当てる検討がされているが、無線ＬＡＮにおいては、各通信セル間の通信手段が規定されていないため、現実として導入することは難しい。しかも、多くの通信セルが近接する場合には、元々の無線資源（時間、周波数チャネル）が少ないために、最適化しても効果が少ないという問題があった。

また、ＭＩＭＯ技術を用いた指向性制御によって干渉を抑圧する技術が検討されているが、チャネル推定結果の精度が近接セル干渉の増加を引き起こす。推定精度が悪い場合には、干渉抑圧効果が減少することで、干渉が増大するという問題がある。

また、これまでの再送信では、受信した通信フレーム全体のチェックを行い、誤っていた場合に通信フレーム全体の再送信を行っていた。複数の周波数チャネルを利用して通信を行っていた場合、すべての周波数チャネルのデータが一括で、チェックされる。
また、基地局が通信を行う相手となる無線機は、従来の規格から最新の規格まで様々な規格に準拠していることが考えられる。無線ＬＡＮでは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃそれぞれの無線機が存在する場合、それぞれ２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚのいずれかの周波数帯域を用いて動作している。

このような単一（２０ＭＨｚ）または複数の周波数チャネルを利用する近接通信セルが存在する環境では、自局の通信セルが８０ＭＨｚで動作しているとすると、用いている周波数チャネルのうちの一部のみが近接通信セルの干渉により誤りが生じる可能性がある。

このような場合、これまでの通信では、単一の周波数チャネルにおいて誤りが生じると、すべての通信フレームを再送信するため、誤りなく受信できている周波数チャネルにおいても再送信することになり、非常に非効率であるという問題があった。

さらに、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）で送信を行う時間分割の無線ＬＡＮでは、同一周波数を利用する近接通信セルが存在した場合、同時にアクセスできる無線機は一台であるため、近接する通信セルが存在すればするほど、所望の通信を行うことが困難になりスループットが低下することになる。例えば、近接する通信セルの中に自局と同数の無線機が存在する場合、近接通信が存在しないスループットよりも、近接通信セルが存在する場合のスループットは、近接通信セル分の１にまで低下するという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、近接通信セルへの干渉を抑圧することができ、伝送容量を増加させることができる無線通信方法、基地局、無線通信システム、及び通信装置を提供することにある。

また、本発明の目的は、近接する通信セルからの干渉により生じる再送を減らして、スループットを向上させることにより周波数利用効率を向上させることができる無線通信方法、基地局、無線通信システム、及び通信装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、基地局と端末局とで形成される通信セルであり、第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セルに近接する第２の通信セルの基地局もしくは端末局と同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて無線通信を行う無線通信方法であって、前記第２の通信セルの基地局からの送信を要求する送信要求信号を、前記第２の通信セルの基地局から送信するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記送信要求信号を受信した場合に、前記第２の通信セルの端末局から送信される応答信号の受信を待機するステップと、前記第２の通信セルの端末局が、前記送信要求信号を受信した場合に、応答信号を送信するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの端末局から送信された前記応答信号を受信し、前記応答信号から前記第１の通信セルの基地局と前記第２の通信セルの端末局との間の干渉電力を算出するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記干渉電力から決定される送信電力に基づいて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行うステップとを含む無線通信方法である。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、基地局と端末局とで形成される通信セルであり、第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セルに近接する第２の通信セルの基地局もしくは端末局と同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて無線通信を行う無線通信方法であって、前記第２の通信セルの基地局が前記第２の通信セルに含まれる複数の端末局に同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて送信を行う場合に、前記第２の通信セルの複数の端末局への送信を要求する送信要求信号を、前記第２の通信セルの基地局から送信するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記送信要求信号を受信した場合に、前記第２の通信セルの複数の端末局から送信される複数の応答信号の受信を待機するステップと、前記第２の通信セルの複数の端末局が、前記送信要求信号を受信した場合に、同一時刻に直交する応答信号を送信するか、もしくは順番に送信するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの複数の端末局から送信された前記応答信号を受信し、前記応答信号から第１の通信セルの基地局と前記第２の通信セルの複数の端末局との間の干渉電力を算出し、それぞれ記憶するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記干渉電力から決定される送信電力以下で前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行うステップとを含む無線通信方法である。

本発明は、上記の発明において、前記第１の通信セルの基地局が算出した前記干渉電力から前記送信電力を決定する際に、前記第２の通信セルの端末局に与える干渉電力を予め設定した干渉電力量以下で送信可能な送信電力を、前記送信電力として決定してもよい。

本発明は、上記の発明において、前記第１の通信セルの基地局が算出した前記干渉電力から前記送信電力を決定する際に、前記第２の通信セルの基地局と端末局との伝送速度を予め設定したビット以下で送信可能な送信電力を、前記送信電力として決定してもよい。

本発明は、上記の発明において、前記第１の通信セルの基地局が前記干渉電力から決定した前記送信電力を用いて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う際に、前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの端末局から送信される前記応答信号からチャネルを推定し、伝搬チャネル推計結果として記憶するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記伝搬チャネル推定結果を用いて、複数のアンテナから作られる電波の指向性を制御し、前記第２の通信セルの端末局への干渉電力を抑圧するステップとを更に含んでもよい。

本発明は、上記の発明において、前記第１の通信セルの基地局が前記第２の通信セルの端末局への干渉電力をアンテナの指向性制御を用いて抑圧させる際に、前記伝搬チャネル推定結果の誤差による干渉電力に基づいて、前記第１の通信セルの基地局の送信電力を決定してもよい。

本発明は、上記の発明において、前記第１の通信セルの基地局は、前記干渉電力から決定した前記送信電力を用いて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う際に、前記第２の通信セルの基地局から送信要求信号が送信される以前に、前記第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セルの基地局と前記第１の通信セルの端末局との間の伝搬チャネルを推定し、伝搬チャネル推定結果として取得するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セル内における伝搬チャネル推定結果と前記第２の通信セルにおける伝搬チャネル推定結果と、前記干渉電力から決定される送信電力とに基づいて、前記第１の通信セル内の伝送速度を算出するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記算出した伝送速度が所定の閾値以上である場合に、送信を行うことを決定するステップとを更に含んでもよい。

本発明は、上記の発明において、前記第１の通信セルの基地局は、前記干渉電力から決定した前記送信電力を用いて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う際に、前記第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セル内における伝搬チャネル推定結果と前記第２の通信セルにおける伝搬チャネル推定結果途に基づいて、送信ストリーム数、及び送信電力を決定するステップを更に含んでもよい。

本発明は、上記の発明において、前記第１の通信セルの基地局は、前記干渉電力から決定した前記送信電力を用いて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う際に、前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの基地局から送信される送信要求信号から前記第２の通信セルの通信時間を推定するステップと、前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの通信時間以下で、前記第１の通信セルの端末局に送信を行うステップとを更に含んでもよい。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、近接する通信セルが存在する環境下で、複数の周波数チャネルを用いて無線装置間で無線通信を行う無線通信方法であって、受信局側の無線装置で、受信した信号から周波数チャネル毎の干渉頻度を算出するステップと、前記干渉頻度に基づいて、送信局側の無線装置に対する、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、または周波数チャネルの少なくとも１つが含まれる送信パラメータを決定するステップとを含む無線通信方法である。

本発明は、上記の発明において、送信局側の無線装置で、送信信号を周波数チャネル毎に分割するのに加えて、時間方向にも分割するステップを更に含んでもよい。

本発明は、上記の発明において、前記受信局側の無線装置で、各ブロックの誤りの有無を記載した拡張ブロックＡＣＫ信号を生成して送信するステップと、前記送信局側の無線装置で、前記受信局側の無線装置から送信された拡張ブロックＡＣＫ信号を受信するステップと、前記受信した拡張ブロックＡＣＫ信号から検出される各ブロックの誤り情報を記憶するステップと、前記記憶した各ブロックの誤り情報から各周波数チャネルにおける干渉頻度を算出するステップと、前記算出した干渉頻度に基づいて、前記受信局側の無線装置に対する送信パラメータを決定するステップとを更に含んでもよい。

本発明は、上記の発明において、前記送信局側の無線装置で、複数の受信局側の無線装置から送信された拡張ブロックＡＣＫ信号を受信するステップと、前記複数の受信局側の無線装置毎に、前記拡張ブロックＡＣＫ信号から検出される各ブロックの誤り情報を記憶するステップと、前記複数の受信局側の無線装置毎に、前記記憶した各ブロックの誤り情報から各周波数チャネルにおける干渉頻度を算出するステップと、前記複数の受信局側の無線装置毎に、前記算出した干渉頻度に基づいて前記複数の受信局側の無線装置毎に対する送信パラメータを決定するステップとを更に含んでもよい。

本発明は、上記の発明において、前記送信パラメータは、前記算出した干渉頻度に基づく、前記複数の受信局側の無線装置毎に対する送信信号の分割化サイズであってもよい。

本発明は、上記の発明において、前記拡張ブロックＡＣＫ信号は、予め指定された周波数チャネル、または、受信した同一の周波数チャネル、または、各周波数チャネルの干渉頻度に基づく誤りの少ない周波数チャネル、または、干渉頻度の履歴や統計情報などに基づく誤りの少ない周波数チャネルのいずれか１つを用いて送信されてもよい。

本発明は、上記の発明において、前記算出した干渉頻度に替えて、干渉頻度の履歴や統計情報に基づいて前記複数の受信局側の無線装置毎に対する送信パラメータを決定してもよい。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、基地局と端末局とで形成される通信セルであり、第１の通信セルの基地局もしくは端末局が、前記第１の通信セルに近接する第２の通信セルの基地局もしくは端末局と同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて無線通信を行う無線通信システムの前記第１の通信セルの基地局であって、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子を用いて信号を受信する受信部と、前記複数のアンテナ素子を用いて信号を送信を行う送信部と、前記受信部により受信された、前記第２の通信セルの端末局から送信された応答信号から、伝搬チャネル推定を行い、伝搬チャネル推定結果を推定する伝搬チャネル推定回路と、前記伝搬チャネル推定回路により推定された伝搬チャネル推定結果から、当該基地局と前記第２の通信セルの端末局との間の干渉電力を算出する干渉電力算出回路と、前記干渉電力算出回路によって算出された干渉電力が予め設定された閾値以上である場合に、前記干渉電力から決定される送信電力を用いて、干渉抑圧信号を生成する干渉抑圧信号生成回路とを備え、前記送信部は、前記干渉抑圧信号生成回路によって生成された干渉抑圧信号により、前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う基地局である。

本発明は、上記の発明において、前記伝搬チャネル推定回路により推定した伝搬チャネル推定結果を用いて、前記第１の通信セルの端末局への干渉電力をアンテナ指向性を制御して抑圧を行う送信ウエイトを算出する送信ウエイト算出回路を更に備え、前記干渉電力算出回路は、前記送信ウエイト算出回路で算出した送信ウエイトを用いた場合の干渉電力を算出し、前記干渉抑圧信号生成回路は、前記送信ウエイト算出回路により算出した送信ウエイト、及び前記干渉電力算出回路により算出した干渉電力を用いて、前記干渉抑圧信号を生成してもよい。

本発明は、上記の発明において、前記伝搬チャネル推定回路により推定した当該基地局と前記第１の通信セルの端末局との間の伝搬チャネルと前記干渉抑圧信号生成回路により生成された干渉抑圧信号と基づいて、前記第１の通信セルの伝送容量を推定し、前記推定された伝送容量が予め設定された閾値以上である場合、送信を行うことを決定する送信可否決定回路を更に備えてもよい。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、近接する通信セルが存在する環境下で、複数の周波数チャネルを用いて無線装置間で無線通信を行う無線通信システムであって、送信局側の無線装置は、複数の周波数チャネルを用いて送信信号を送信し、受信局側の無線装置は、前記送信局側の無線装置からの送信信号を受信し、該受信した信号から周波数チャネル毎の干渉頻度を算出し、該干渉頻度に基づいて、前記送信局側の無線装置に対する、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、または周波数チャネルの少なくとも１つが含まれる送信パラメータを決定する無線通信システムである。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の周波数チャネルを利用して無線通信を行う際に用いる通信装置であって、送信局側の通信装置から送信される信号を受信する受信部と、前記受信部により受信した信号から周波数チャネル毎の干渉頻度を算出する干渉頻度算出回路と、前記干渉頻度算出回路により算出された干渉頻度に基づいて、前記送信局側の通信装置に対する、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、または周波数チャネルの少なくとも１つが含まれる送信パラメータを決定する送信方法決定回路とを備える通信装置である。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の周波数チャネルを利用して無線通信を行う際に用いる通信装置であって、送信局側の通信装置から送信される信号を受信する受信部と、前記受信部により受信した信号を周波数チャネル毎に分割する受信信号分離回路と、前記受信信号分離回路により分割した周波数チャネル毎に干渉頻度を算出する干渉頻度算出回路と、前記干渉頻度に基づいて、前記送信局側の通信装置に対する、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、または周波数チャネルの少なくとも１つが含まれる送信パラメータを決定する送信方法決定回路とを備える通信装置である。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の周波数チャネルを利用して無線通信を行う際に用いる通信装置であって、受信局側の通信装置から送信される、周波数チャネル毎に行われた誤りチェック結果を含む拡張ブロックＡＣＫ信号を受信する拡張ブロックＡＣＫ受信回路と、前記拡張ブロックＡＣＫ受信回路により受信した拡張ブロックＡＣＫ信号からブロック毎の誤りの有無の情報を取得する拡張ブロックＡＣＫ解析回路と、前記ブロック毎の誤りの有無の情報を記憶する記憶回路と、前記記憶回路に記憶した前記ブロック毎の誤りの有無の情報から干渉頻度を算出する干渉頻度算出回路と、前記干渉頻度算出回路により算出された干渉頻度に基づいて、前記受信局側の無線装置に対する送信パラメータを決定する送信方法決定回路とを備える通信装置である。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の周波数チャネルを利用して無線通信を行う際に用いる通信装置であって、受信信号を復調する受信信号復調回路と、前記受信信号復調回路により復調された受信信号を周波数チャネル毎に分割する受信信号分離回路と、前記受信信号分離回路により分割された周波数チャネル毎に誤り訂正を行う誤り訂正回路と、前記誤り訂正回路による誤り訂正に基づいて、周波数チャネル毎に受信信号の誤りの有無をチェックする誤りチェック回路と、前記誤りチェック回路による周波数チャネル毎の受信信号の誤りの有無を、送信局側の通信装置に通知するための拡張ブロックＡＣＫ信号を生成する拡張ブロックＡＣＫ生成回路とを備える通信装置である。

この発明によれば、第１の通信セルの基地局が第２の通信セルへの干渉電力を指向性制御、及び送信電力制御によって抑圧することができ、第１の通信セルの端末局に無線送信を行うことで、スループットを上昇させることができる。

また、この発明によれば、近接する通信セルからの干渉により生じる再送を減らして、スループットを向上させることにより周波数利用効率を向上させることができる。

本発明による第１の通信セルの基地局が第２の通信セルの端末局に干渉を抑圧すると同時に、第１の通信セルの端末局に送信を行う無線通信方法を説明するための概念図である。 本第１実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。 干渉電力と送信電力との関係の一例を示す表図である。 本第１実施形態による第１の通信セル１４１の基地局１１０の構成の一例を示すブロック図である。 本発明による第２実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。 本発明による第５実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。 本発明による第５実施形態による第１の通信セル１４１の基地局１１０の構成の一例を示すブロック図である。 本発明による第７実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。 本発明による発明の第７実施形態による第１の通信セル１４１の基地局１１０の構成の一例を示すブロック図である。 本発明による第８実施形態における送信ウエイトの一例を示す概念図である。 本発明による第１の通信セルの基地局および第３の通信セルの基地局が第２の通信セルの端末局への干渉を抑圧すると同時に、第１の通信セルの基地局および第３の通信セルの基地局が自身のセルの端末局に送信を行う無線通信方法を説明するための概念図である。 本発明による第１０実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。 本発明による干渉情報を用いた無線通信方法を説明するための概念図である。 本発明の第１１実施形態による無線装置（端末局側）の構成を示すブロック図である。 本第１１実施形態による記憶回路１０６で記憶される情報の一例を示す概念図である。 チェックビットを用いて誤りが存在したブロック信号の一例を示す概念図である。 干渉頻度の高い周波数チャネルに対し、変調方式、及び符号化率を変更して送信する例を説明するための概念図である。 本第１１実施形態による通信フローを説明するためのシーケンス図である。 本発明の第１２実施形態による無線装置（基地局側）の構成を示すブロック図である。 本第１２実施形態による無線装置（端末局側）の構成を示すブロック図である。 本第１２実施形態による、干渉頻度が低い周波数チャネルを用いて通信を行う方法を説明するための概念図である。 本発明の第１３実施形態による無線装置（基地局側）の構成を示すブロック図である。 本第１３実施形態での分割化サイズの変更方法を説明するための概念図である。 本第１３実施形態による無線装置（端末局側）の構成を示すブロック図である。 本第１３実施形態での通信フローを説明するためのシーケンス図である。 本発明の第１４実施形態による無線装置（基地局側）の構成を示すブロック図である。 本第１４実施形態による、干渉情報を用いたＭＵ−ＭＩＭＯ送信方法を説明するための概念図である。 第１１から第１４実施形態において誤りチェックを行わないことによるスループットの向上について説明するための概念図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明による第１の通信セルの基地局が第２の通信セルの端末局への干渉を抑圧すると同時に、第１の通信セルの端末局に送信を行う無線通信方法を説明するための概念図である。図１では、同一の周波数チャネルを用いる第１の通信セル１４１と第２の通信セル１４２とが近接している環境である。通信セル１４１には、基地局１１０と端末局１１１と端末局１１２とが所属している。また、通信セル１４２には、基地局１２０と端末局１２１と端末局１２２とが所属している。

また、この例において、通信セル１４１では、基地局１１０から端末局１１１に対して送信を行っており、さらに、これと同時に、基地局１２０が端末局１１１に対して干渉抑圧するとともに、端末局１２１に対して送信を行っていることとする。

Ａ．第１実施形態
次に、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態では、第１の通信セルの基地局１１０の送信電力制御により第２の通信セルの端末局１２１に対する干渉電力を抑圧すると同時に、第１の通信セルの端末局１１１に通信を行うことで、第１の通信セル１４１の伝送容量を増加させることを特徴としている。

図２は、本第１実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。本第１実施形態では、図１で示すように、基地局１２０、端末局１２１、基地局１１０、及び端末局１１１で構成され、図２に示す通信フローに従って通信を行う。

図２において、まず、基地局１２０が端末局１２１に対して送信要求信号を送信する。
送信要求信号を受信した端末局１２１は、応答信号を基地局１２０に対して送信する。応答信号とは、無線ＬＡＮで用いる応答信号でも構わないし、加えて干渉電力を測定するために信号を送信してもよい。一方、基地局１１０は、基地局１２０の送信要求信号を受信すると、端末局１２１から送信される応答信号を受信するために待機し、端末局１２１から送信された応答信号を受信し、受信した応答信号から干渉電力の算出を行う。次に、基地局１１０は、干渉電力が予め設定された閾値以上の場合、予め決定された送信電力を用いることを決定する。

次に、応答信号を受信した基地局１２０は、端末局１２１に対してデータＤａｔａ２を送信する。一方、応答信号を受信した基地局１１０は、データＤａｔａ２の送信と同一時刻、及び同一周波数チャネル、及び決定した送信電力を用いて、データＤａｔａ１を端末局１１１に送信する。最後に通信が終了したことを伝えるＡＣＫ信号を、各端末局１２１、１１１が自局の基地局（同じ通信セルに属する基地局）１２０、１１０に対して送信する。

なお、上記応答信号から干渉電力を算出する方法としては、各サブキャリアの受信電力を測定して平均電力を干渉電力としてもよいし、応答信号から伝搬チャネル推定を行い、伝搬チャネル推定結果より各サブキャリアの干渉電力を求めてもよい。

また、送信電力を決定する際に、干渉電力に対する複数の送信電力値から決定してもよい。図３は、干渉電力と送信電力との関係の一例を示す表図である。干渉電力「０（ｄＢ）」に対して送信電力「−２０（ｄＢ）」、干渉電力「５（ｄＢ）」に対して送信電力「−１５（ｄＢ）」、干渉電力「１０（ｄＢ）」に対して送信電力「−１０（ｄＢ）」、…干渉電力「５０（ｄＢ）」に対して送信電力「３０（ｄＢ）」が対応する。

また、ＡＣＫ信号は、各端末局１２１、１１１が直交符号を用いて同時に送信してもよいし、直交符号を用いずに、基地局１２０、１１０側の信号処理で分離してもよいし、さらに、端末局１２１、１１１毎に順番に送信してもよい。

図４は、本第１実施形態による第１の通信セル１４１の基地局１１０の構成の一例を示すブロック図である。図４において、基地局（無線装置）１１０は、アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎ、無線部２０２−１〜２０２−Ｎ、Ｓ／Ｐ回路２０３、伝搬チャネル推定回路２０４、干渉電力算出回路２０５、及び干渉抑圧信号生成回路２０６から構成される。

アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎ、及び無線部２０２−１〜２０２−Ｎは、無線信号の送受信を行う。Ｓ／Ｐ回路２０３は、送信信号を複数の無線部２０２−１〜２０２−Ｎで送信するために、信号を分割する。伝搬チャネル推定回路２０４は、端末局１２１から送信される応答信号から伝搬チャネル推定を行い、伝搬チャネル推定結果を推定する。干渉電力算出回路２０５は、各無線部２０２−１〜２０２−Ｎで受信された各サブキャリアの信号から、それぞれの干渉電力を測定するとともに、伝搬チャネル推定回路２０４により推定された伝搬チャネル推定結果から、次式（１）を用いて、サブキャリア毎に干渉電力を算出する。

数式（１）において、Ｉは、算出する干渉電力を示し、Ｈは、伝搬チャネル推定回路２０４で推定されたＭ×Ｎの伝搬チャネル推定結果である。Ｍは、基地局１１０のアンテナ数で、Ｎは、端末局１２１のアンテナ数を示している。‖Ａ‖_Ｆは、Ａのフロベニアスノルムを示している。以上のように算出したサブキャリア毎の干渉電力から、全体の干渉電力が算出される。干渉抑圧信号生成回路２０６は、算出された干渉電力が予め設定された閾値以上である場合に、予め設定された送信電力を用いて、干渉抑圧信号を生成する。

但し、基地局１１０からの送信方法については、ＭＩＭＯ技術を用いた送信方法でも構わないし、他の送信方法でも構わない。

このように、第１実施形態では、基地局１１０は、端末局１２１から応答信号を受信することにより干渉電力を算出することができるため、第２の通信セル１４２が行う通信への干渉を抑圧しつつ、端末局１１１に対して送信することができる。

Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第２の通信セル１４２の基地局１２０が第２の通信セル１４２内の複数の端末局１２１、１２２に送信する際の実施例である。したがって、第２の通信セル１４２の基地局１２０が複数の端末局１２１、１２２に送信する際においても、第１の通信セル１４１のスループットを上昇させることを特徴としている。

図５は、本第２実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。本第２実施形態では、図１で示すように、基地局１２０、端末局１２１、端末局１２２、基地局１１０、及び端末局１１１で構成され、図５に示す通信フローに従って通信を行う。

図５において、基地局１２０は、端末局１２１、及び端末局１２２に対して送信要求信号を送信する。送信要求信号を受信した端末局１２１、及び端末局１２２は、応答信号を基地局１２０に対して送信する。一方、基地局１１０は、基地局１２０の送信要求信号を受信すると、端末局１２１、及び端末局１２２から送信される応答信号を受信するために待機し、端末局１２１、及び端末局１２２から送信された応答信号を受信すると、該応答信号から干渉電力を算出し、該干渉電力を記憶する。また、基地局１１０は、干渉電力が予め設定された閾値以上の場合、予め決定された送信電力を用いることを決定する。

次に、応答信号を受信した基地局１２０は、端末局１２１、１２２に対してデータＤａｔａ２、及びデータＤａｔａ３を送信する。一方、基地局１１０は、データＤａｔａ２の送信と同一時刻、及び同一周波数チャネル、及び決定した送信電力を用いて、データＤａｔａ１を端末局１１１に送信する。最後に通信が終了したことを伝えるＡＣＫ信号を、各端末局１２１、１２２、１１１が自局の基地局（同じ通信セルに属する基地局）１２０、１１０に対して、それぞれ送信する。

なお、干渉電力を記憶する際に、大きい方の電力のみを記憶してもよい。
また、応答信号、及びＡＣＫ信号は、各端末局１２１、１２２、１１１が直交符号を用いて同時に送信してもよいし、直交符号を用いずに、基地局側の信号処理で分離してもよいし、さらに、端末局１２１、１２２、１１１毎に順番に送信してもよい。

また、本第２実施形態では、２台の端末局１２１、１２２に対して送信を行っているが、３台以上の端末局に対して送信を行ってもよい。

このように、第２実施形態では、基地局１１０は、端末局１２１、及び端末局１２２から応答信号を受信することにより干渉電力を算出することができるため、第２の通信セル１４２が行う通信への干渉を抑圧しつつ、端末局１１１に対して送信することができる。

Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本第３実施形態では、第２の通信セル１４２に与えることが許される許容干渉電力を予め設定し、該許容干渉電力以下になるように、基地局１２０の送信電力を制御することにより、第１実施形態、及び第２実施形態よりも第１の通信セル１４１のスループットを上昇させることを特徴としている。

本第３実施形態では、図１で示すように、基地局１２０、端末局１２１、端末局１２２、基地局１１０、及び端末局１１１で構成され、図２、もしくは図５に示す通信フローに従って通信を行う。但し、本第３実施形態の説明では、図２を用いて説明する。また、第２の通信セル１４２に与えることが許される許容干渉電力をＩ_ｍａｘとする。

本第３実施形態では、図１で示すように基地局１２０、端末局１２１、端末局１２２、基地局１１０、及び端末局１１１で構成され、図２に示す通信フローに従って通信を行う。図２において、まず、基地局１２０が端末局１２１に対して送信要求信号を送信する。送信要求信号を受信した端末局１２１は、応答信号を基地局１２０に対して送信する。一方、基地局１１０は、基地局１２０の送信要求信号を受信すると、端末局１２１から送信される応答信号を受信するために待機し、端末局１２１から送信された応答信号を受信し、その応答信号から干渉電力を算出して記憶する。基地局１１０は、予め設定された第２の通信セル１４２に与えることが許される許容干渉電力Ｉ_ｍａｘ、及び干渉電力から送信電力を決定する。

次に、応答信号を受信した基地局１２０は、端末局１２１にデータＤａｔａ２を送信する。一方、応答信号を受信した基地局１１０は、データＤａｔａ２の送信と同一時刻、及び同一の周波数チャネル、及び決定した送信電力を用いて、データＤａｔａ１を端末局１１１に送信する。最後に通信が終了したことを伝えるＡＣＫ信号を、各端末局１２１、１１１が自局の基地局（同じ通信セルに属する基地局）１２０、１１０に対して送信する。

また、図４を参照して、本第３実施形態による第１の通信セル１４１の基地局１１０の構成の一例を説明する。第１実施形態で説明した機構については、説明を省略し、追加が発生する部分についてのみ説明する。干渉抑圧信号生成回路２０６では、干渉電力算出回路２０５で算出された干渉電力Ｉと予め設定された第２の通信セル１４２に与えることが許される干渉電力Ｉ_ｍａｘとを用いて、次式（２）により送信電力を決定する。

基地局１１０の送信電力制御を行っていないときの電力Ｐから数式（２）で得られる電力補正値Ｐ’を差し引いて送信を行うこと、許容干渉電力Ｉ_ｍａｘを超えないように送信を行うことが可能になる。

また、第２の通信セル１４２の基地局１２０が複数の端末局１２１、１２２に送信する際には、各端末局１２１、１２２に対して許容干渉電力Ｉ_ｍａｘを超えない送信電力を算出し、その中から最も低い送信電力を用いて送信信号を生成してもよいし、各端末局１２１、１２２の平均の電力が許容干渉電力Ｉ_ｍａｘを超えないように生成してもよい。

このように、本第３実施形態では、第１の通信セル１４１の基地局１１０は、第２の通信セル１４２の端末局１２１、１２２に対して、許容干渉電力Ｉ_ｍａｘ以上の干渉電力を与えないように送信電力制御を行うことが可能なため、第２の通信セル１４２が行う通信への干渉を抑圧しつつ、第１の通信セル１４１の端末局１１１に対して送信することができる。

Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本第４実施形態では、第１の通信セル１４１の基地局１１０の送信電力を決定する際に、予め設定された第２の通信セル１４２の端末局１２１、１２２に与える干渉電力によるビット低下が閾値以下になるように送信電力を決定することを特徴としている。

本第４実施形態では、第３実施形態と同様の構成、及び通信フローで実現できる。但し、干渉抑圧信号生成回路２０６内における送信電力算出法が低下ビットを指標として決定される点が異なる。以下、送信電力算出方法を説明する。

第１の通信セル１４１の基地局１１０が第２の通信セル１４２の基地局１２０の通信と同一時刻に送信しないときの第２の通信セル１４２の伝送容量Ｃ_２［ｂｉｔ／ｓ／Ｈｚ］は、次式（３）で与えられる。

ｔは、基地局１２０が送信するストリーム数、Ｓ_ｉは、ｉ番目の送信ストリーム数の受信電力、Ｎは雑音電力を示している。また、第１の通信セル１４１の基地局１１０が第２の通信セル１４２の基地局１２０の通信と同一時刻に送信したときの第２の通信セル１４２の伝送容量Ｃ_２’［ｂｉｔ／ｓ／Ｈｚ］は、次式（４）で与えられる。

次に、次式（５）、（６）に従って、第２の通信セル１４２の許容低下ビットＣを算出する。

数式（６）によって許容低下ビットを算出する。数式（６）によると、低下ビットは、Ｉ_ｍａｘに依存した式となっているため、Ｉ_ｍａｘを変更することで低下ビットを制御することが可能である。つまり、次式（７）、（８）によって、許容低下ビット以下になる送信電力を算出することができる。

このように、第４実施形態では、基地局１１０は、第２の通信セル１４２に対して、低下ビットＣ以下にならないように送信電力制御を行うことが可能なため、第２の通信セル１４２が行う通信への干渉を抑圧しつつ、端末局１１１に対して送信することができる。

Ｅ．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本第５実施形態では、第１の通信セル１４１の基地局１１０から第２の通信セル１４２の端末局１２１に対する干渉電力の送信電力制御に加えて、指向性制御によっても干渉電力を抑圧することを特徴としている。

図６は、本第５実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。本第５実施形態では、図１で示すように、基地局１２０、端末局１２１、基地局１１０、及び端末局１１１で構成され、図６に示す通信フローに従って通信を行う。

図６において、まず、基地局１２０が端末局１２１に対して送信要求信号を送信する。
送信要求信号を受信した端末局１２１は、応答信号を基地局１２０に対して送信する。一方、基地局１１０は、基地局１２０の送信要求信号を受信すると、端末局１２１から送信される応答信号を受信するために待機し、端末局１２１から送信された応答信号を受信すると、その応答信号から伝搬チャネル推定を行う。基地局１１０は、伝搬チャネル推定により推定した伝搬チャネルを用いて、端末局１２１への干渉を抑圧する送信ウエイトを算出する。基地局１１０は、該送信ウエイトを用いた場合の干渉電力量を算出し、干渉電力が閾値以上の場合、送信電力の決定を行う（送信電力の決定方法は、前述した実施形態で説明した方法であればどの方法でも構わない）。

次に、応答信号を受信した基地局１２０は、端末局１２１に対してデータＤａｔａ２を送信する。一方、応答信号を受信した基地局１１０は、データＤａｔａ２の送信と同一時刻、及び同一周波数チャネル、及び決定した送信電力を用いて、データＤａｔａ１を端末局１１１に送信する。最後に通信が終了したことを伝えるＡＣＫ信号を、各端末局１２１、１１１が自局の基地局（同じ通信セルに属する基地局）１２０、１１０に対して送信する。

図７は、本第５実施形態による第１の通信セル１４１の基地局１１０の構成の一例を示すブロック図である。これまでに説明した機構については省略する。図７において、送信ウエイト算出回路２０７は、伝搬チャネル推定回路２０４で推定した伝搬チャネルＨを用いて、端末局１２１への干渉電力をアンテナ指向性を制御して抑圧する送信ウエイトを算出する。干渉電力算出回路２０５では、送信ウエイト算出回路２０７で算出した送信ウエイトを用いた場合の干渉電力の算出を行う。干渉抑圧信号生成回路２０６では、送信ウエイト算出回路２０７で算出した送信ウエイト、及び干渉電力を用いて、送信信号の生成を行う。

また、送信ウエイト算出回路２０７では、次式（９）を用いて送信ウエイトＶを算出する。

数式（９）は、推定した伝搬チャネルＨを特異値分解した結果である。Ｕは、左特異行列、Σは、伝搬チャネルＨの固有値を対角項に有する対角化行列、Ｖ^（Ｓ）は、信号空間を示す右特異行列、Ｖ^（ｎ）は、ヌル空間を示す右特異行列を示している。数式（９）で示されるＶ^（ｎ）が端末局１２１の干渉を抑圧する送信ウエイトを示している。

また、算出した送信ウエイトを用いた場合に、干渉電力を求める際には、次式（１０）を用いて干渉電力を算出する。

数式（１０）で算出した干渉電力が閾値以上の場合には、基地局１１０の送信電力制御により第２の通信セル１４２の端末局１２１への干渉を抑圧する。

このように、本第５実施形態によれば、基地局１１０は、第２の通信セルに対して、送信電力制御に加えて指向性制御による干渉抑圧を行うことが可能なため、第２の通信セル１４２が行う通信への干渉を抑圧しつつ、端末局１１１に対して送信することができる。

Ｆ．第６実施形態
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本第６実施形態では、第５実施形態の送信電力を制御する際に、伝搬チャネル推定誤差、及び時間変動を考慮して送信電力を決定することで、伝搬チャネル推定誤差や、時間変動があった際にも干渉電力を抑圧することが可能であることを特徴としている。

本第６実施形態では、第５実施形態と同様の構成、及び通信フローで実現できる。但し、干渉抑圧信号生成回路２０６内における送信電力算出方法が異なる。

チャネル推定誤差、及び時間変動があると仮定した伝搬チャネル推定結果Ｈ’を数式（１１）に示す。

Ｅは、平均０、分散σ^２で表された白色雑音である。本第６実施形態では、Ｈ’を用いて数式（９）のように送信ウエイトＶを決定する。チャネル推定結果が異なるため、数式（１０）における干渉電力の大きさがＨよりも大きくなる。この状態において、送信電力を決定する。なお、分散σ^２の大きさは、伝搬環境によって設定されるパラメータである。

このように、本第６実施形態によれば、伝搬チャネル推定誤差や、時間変動があったとしても、第２の通信セル１４２に対する干渉電力を抑圧することができる。

Ｇ．第７実施形態
次に、本発明の第７実施形態について説明する。本第７実施形態では、第１の通信セル１４１の推定した伝送容量が、予め設定された閾値を超えたときに送信を行うことにより、より効率の良い通信を行うことが可能であることを特徴としている。

図８は、本第７実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。本第７実施形態では、図１で示すように、基地局１２０、端末局１２１、基地局１１０、及び端末局１１１で構成され、図８に示す通信フローに従って通信を行う。

図８において、予め基地局１１０は、端末局１１１との間の伝搬チャネル推定結果を取得するため、基地局１１０が端末局１１１に対して送信要求信号を送信し、送信要求信号を受信した端末局１１１が、応答信号を基地局１１０に対して送信することで、基地局１１０は、伝搬チャネル推定結果を取得する。基地局１１０は、端末局１１１との間の伝搬チャネル推定結果、及び送信電力により、数式（１２）を用いて第１の通信セル１４１の伝送容量の推定を行う。推定した伝送容量の値が予め設定された閾値以上であれば、送信を行うことを決定する。

なお、端末局１１１は、応答信号を基地局１１０に送信する場合、基地局１２０からの干渉電力情報も加えて送信しても構わない。また、第１の通信セル１４１の伝送容量を推定する際に、基地局１１０と端末局１１１との間の受信電力を用いて推定しても構わない。

図９は、本発明の第７実施形態による第１の通信セル１４１の基地局１１０の構成の一例を示すブロック図である。これまでに説明した機構については省略する。図９において、送信可否決定回路２０８は、伝搬チャネル推定回路２０４で推定した基地局１１０と端末局１１１との間の伝搬チャネルＨと干渉抑圧信号生成回路２０６で決定した送信信号とを用いて、第１の通信セル１４１で上昇する伝送容量を数式（１２）を用いて推定し、推定された伝送容量が予め設定された閾値以上である場合、送信を行うことを決定する。

このように、第７実施形態によれば、第１の通信セル１４１の伝送容量を推定し、送信の可否を決定することにより、通信の成功率を向上させることができる。

Ｈ．第８実施形態
次に、第８実施形態について説明する。本第８実施形態では、指向性制御を行う際に、許容干渉電力、もしくは許容低下ビット以内の干渉電力に抑圧し、かつ一部のストリームのみを考慮することで、第１の通信セル１４１の通信容量を増加させることを特徴としている。

本第８実施形態では、上述した第７実施形態と同様の構成、及び通信フローで実現できる。但し、基地局１１０の送信ウエイトの算出方法、及び送信電力の決定方法が異なる。
基地局１１０が送信ウエイトを生成する前に、次式（１３）から算出した複数のウエイトを記憶しておく。

数式（１３）において、Ｕは、Ｍ×Ｍの左特異行列、Σは、伝搬チャネルＨの固有値を対角項に持つ対角化行列、Ｖは、Ｎ×Ｎの右特異行列を示している。複数のウエイトは、Ｖから生成される。

図１０は、本第８実施形態における送信ウエイトの一例を示す概念図である。図１０には、基地局のアンテナ数が８本、端末局のアンテナ数が４本のときの例を示している。まず、送信ウエイト１は、数式（９）で示したヌル空間で構成される送信ウエイトと同様のウエイトである。また、基地局１１０が送信できるストリーム数は、送信ウエイトを取り除いた残りの行列の列の数であるため、送信ウエイト１のとき、送信することが可能なストリーム数は４である。

一方、送信ウエイト２〜５は、送信ウエイト１から列ベクトルを順に加えたものである。つまり、送信ウエイト２から送信ウエイト５に向かって、基地局１１０が送信できるストリーム数が増加するため、第１の通信セル１４１の伝送容量が増加する。しかし、送信ウエイト２〜５を用いた場合には、第２の通信セル１４２の端末局に与える干渉電力が増大する（送信ウエイト２から送信ウエイト５に向かって干渉電力が増加する）。以上のように、複数の送信ウエイトが生成される。

次に、上記複数の送信ウエイトから送信ウエイトを決定する方法を説明する。まず、送信ウエイト毎に該送信ウエイトを用いた場合の干渉電力をそれぞれ算出する。算出した干渉電力が第１の通信セル１４１への許容干渉電力、または許容低下ビット以下に抑圧できように、それぞれの送信電力を算出する。最後に、算出した送信電力、及び送信ウエイトを用いて、各送信ウエイトに対する第１の通信セル１４１の伝送容量を算出し、その中で最も伝送容量が高くなる送信ウエイト、及び送信電力を送信ウエイト、及び送信電力として決定し、送信を行う。

このように、本第８実施形態によれば、第１の通信セル１４１の伝送容量が最大となる送信電力、及び送信ウエイトを用いることにより、伝送容量を増加させることができる。

Ｉ．第９実施形態
次に、本発明の第９実施形態について説明する。本第９実施形態では、第２の通信セル１４２の通信終了時間に合わせて、第１の通信セル１４１の通信を終了させることを特徴としている。具体的には、基地局１１０は、基地局１２０から送信される送信要求信号の中に記載されているデータ長を取得し、該データ長以下の送信信号を生成することにより、第２の通信セル１４２の通信終了時間以下で、第１の通信セル１４１の通信を終了させることで実現できる。

本第１〜第９実施形態によれば、無線ＬＡＮのような自律分散制御によって通信を行うシステムにおいて、送信電力制御および指向性制御により近接通信セルへの干渉を抑圧することで、無線資源である時間・周波数チャネルに加えて、伝送容量を増加させることができる。

Ｊ．第１０実施形態
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。第１０実施形態では、通信セルが３つ以上存在する通信環境において、その中の1つの通信セルに対して、残りの複数の通信セルの基地局が送信電力もしくは指向性制御により干渉抑圧することで、同時に複数の通信が可能となり伝送容量を増加させることを特徴としている。

図１１は、本発明による第１の通信セルの基地局および第３の通信セルの基地局が第２の通信セルの端末局への干渉を抑圧すると同時に、第１の通信セルの基地局および第３の通信セルの基地局が自身のセルの端末局に送信を行う無線通信方法を説明するための概念図である。図１１では、同一の周波数チャネルを用いる第１の通信セル１４１と第２の通信セル１４２と第３の通信セル１４３とが近接している環境である。第１の通信セル１４１には、基地局１１０と端末局１１１とが所属している。第２の通信セル１４２には、基地局１２０と端末局１２１とが所属している。第３の通信セル１４３には、基地局１３０と端末局１３１とが所属している。

図１２は、本第１０実施形態による通信フローを示すシーケンス図である。本第１０実施形態では、図１１で示すように、基地局１１０、１２０、１３０、端末局１１１、１２１、１３１で構成され、図１２に示す通信フローに従って通信を行う。

図１２において、まず、基地局１２０が端末局１２１に対して送信要求信号を送信する。送信要求信号を受信した端末局１２１は、応答信号を基地局１２０に対して送信する。一方、基地局１１０および１３０は、基地局１２０の送信要求信号を受信すると、端末局１２１から送信される応答信号を受信するために待機し、端末局１２１から送信された応答信号を受信すると、その応答信号から伝搬チャネル推定を行う。基地局１１０および１３０は、伝搬チャネル推定により推定した伝搬チャネルを用いて、端末局１２１への干渉を抑圧する送信ウエイトを算出する。基地局１１０および１３０は、該送信ウエイトを用いた場合の干渉電力量を算出し、干渉電力が閾値以上の場合、送信電力の決定を行う。

ここで、送信電力決定方法および送信ウエイト決定方法は、前述した実施形態で説明した方法であれば、どの方法でも構わない。

次に、応答信号を受信した基地局１２０は、端末局１２１に対してデータData2を送信する。一方、応答信号を受信した基地局１１０および１３０は、データData2の送信と同一時刻、及び同一周波数チャネル、及び決定した送信ウエイトおよび送信電力を用いてData1およびData3を自身のセルの端末局に送信する。最後に、通信が終了したことを伝えるＡＣＫ信号を、各端末局１２１、１１１、１３１が自局の基地局（同じ通信セルに属する基地局）１２０、１１０、１３０に対して送信する。

このように、本第１０実施形態によれば、基地局１１０および１３０は、第２の通信セルに対して、送信電力制御もしくは、送信電力制御に加えて指向性制御を行うことにより干渉抑圧を行うことが可能となり、第２の通信セルが行う通信への干渉を抑圧しつつ、基地局１１０および１３０は、自身の通信セルの端末局に対して送信することができる。

次に、複数の周波数チャネルを用いた本発明の第１１から第１４実施形態を、図面を参照して説明する。

図１３は、本発明による干渉情報を用いた無線通信方法を説明するための概念図である。図１３には、基地局１１０から端末局１１１〜１１３に対して２０ＭＨｚの４つ分の周波数チャネルｆ１〜ｆ４を用いてデータの送受信を行う環境を示している。

また、近接通信セルに所属する基地局１２０、及び端末局１２３は、周波数チャネルｆ１〜ｆ２を用いて無線通信を行い、他の近接通信セルに所属する端末局１２１、及び端末局１２２は、周波数チャネルｆ３を用いて無線通信を行うとする。また、基地局１２０、及び端末局１２１は、基地局１１０、及び端末局１１１に対して干渉を与え（点線の矢印）、端末局１２２は、基地局１１０、及び端末局１１２に対して干渉を与え（点線の矢印）、端末局１２３は、端末局１１３に対して干渉を与えている（点線の矢印）。

Ｋ．第１１実施形態
図１４は、本発明の第１１実施形態による無線装置（端末局側）の構成を示すブロック図である。図１４において、無線装置は、アンテナ１０１、無線部１０２、受信信号復調回路１０３、誤り訂正回路１０４、誤りチェック回路１０５、記憶回路１０６、干渉頻度算出回路１０７、及び送信方法決定回路１０８から構成されている。

アンテナ１０１、及び無線部１０２は、無線信号の送受信を行う。受信信号復調回路１０３は、受信信号の復調を行う。誤り訂正回路１０４は、信号の誤り訂正を行う。誤りチェック回路１０５は、予め挿入されたＦＣＳ（Frame Check Sequence）を用いて受信信号の誤りの有無をチェックする。ここまでが、従来と同様に無線機に用いられている回路である。

次に、記憶回路１０６は、誤りチェック回路１０５の結果から得られた誤りの有無情報を記憶する。記憶する情報としては、誤りチェック回路１０５の結果から得られた受信信号に対する誤り有無情報と、誤り有無情報が得られた受信信号の受信時間と、受信した周波数チャネルと、送信局のアドレスとを併せて記憶する。なお、記憶する情報は、それまでに記憶された情報を更新する記憶形態でも構わない。すなわち、記憶してから一定の時間が経過した情報に上書きするように記憶してもよい。
干渉頻度算出回路１０７は、記憶回路１０６に記憶された情報に基づいて干渉頻度を算出する。送信方法決定回路１０８は、算出した干渉頻度に基づいて無線部１０２での送信方法を決定する。

図１５は、本第１１実施形態による記憶回路１０６で記憶される情報の一例を示す概念図である。図１５において、送信局アドレス毎に、ならびに、受信時間ｔ、及び周波数チャネルｆ１〜ｆ４毎に誤りの有無を示している。「○」は誤りがない状態、「×」は誤りがある状態を示している。この例では、受信時間ｔを有限個で記憶した例を示しているが、受信時間ｔを無制限に記憶しても構わないし、指定した一定時間のみを記憶しても構わない。

次に、干渉頻度算出回路１０７における干渉頻度の算出方法を、図１５に示す誤り有無情報を用いて説明する。第一の干渉頻度の定義について説明する。干渉頻度Ｒとは、数式（１４）に示すように、記憶した受信信号の個数Ｎ_ａｌｌによって、該Ｎ_ａｌｌの中で誤りが発生した個数Ｎｉを除算した商で表すことができる。該Ｎ_ａｌｌから誤り無く受信した信号の個数によって誤りが発生した個数Ｎｉを算出することも可能である。

次に、第二の干渉頻度の定義について説明する。第二の干渉頻度は、干渉頻度を算出するために用いる記憶情報を限定して算出される干渉頻度である。すなわち、記憶した誤り有無情報の中から一部の情報を用いて第一の干渉頻度の定義と同様に算出する。この方法を用いることにより、特定の時間内のみで干渉頻度を算出することが可能となり、より詳細に干渉頻度を算出することが可能になる。

また、第二の干渉頻度の定義を用いて時系列に干渉頻度を算出し、干渉頻度の統計情報を干渉頻度として用いてもよい。

次に、送信方法決定回路１０８について説明する。送信方法決定回路１０８では、上述した干渉頻度を用いて送信方法を決定することになる。図１５を参照して説明すると、送信局アドレス１から送信される信号を受信するときには、誤りが多く存在している。この干渉頻度を４／９であるとし、干渉頻度が高いと仮定する。

この場合の送信方法として、
（１）他の周波数チャネルに変更する、
（２）変調方式、及び符号化率を調整する、
の２つのどちらか、もしくは両方を用いることにより、誤りの低減を行うことが可能となる。

但し、（１）の他の周波数チャネルに変更する場合には、移った先の周波数チャネルでも多く誤る可能性があるが、このチャネル変更を何回か行うことによって、比較的誤りの少ない周波数チャネルに落ち着くと考えられるため、有効となる可能性が高い。

具体的に、図を参照して説明する。図１６は、チェックビットを用いて誤りが存在したブロック信号の一例を示す概念図である。図１６の上段に送信信号を示し、図１６の下段に受信信号を示しており、「×」が付いた箇所が誤ったブロック信号を示している。各ブロック信号の黒部分は、受信信号の誤りの有無をチェックするために、予め挿入されたＦＣＳである。以後、図１６を参照して干渉情報を用いた無線通信方法の例について説明する。

図１７は、干渉頻度の高い周波数チャネルに対し、変調方式、及び符号化率を変更して送信する例を説明するための概念図である。周波数チャネルｆ１の干渉頻度が高いと仮定すると、干渉頻度が高い周波数チャネルｆ１に対して、変調方式を６４ＱＡＭからＱＰＳＫに変更して送信する。

また、変調方式ではなく、符号化率を５／６から２／３に変更することにより受信確率を上げてもよい。また、両方の組み合わせによって受信確率を上げても構わない。以上のような方法、及び組み合わせによって第１１実施形態が達成される。

次に、図１８は、本第１１実施形態による通信フローを説明するためのシーケンス図である。基地局１１０は、端末局１１１に対して周波数チャネルｆ１〜ｆ４を用いてデータ送信を行うと仮定する。まず、基地局１１０は、端末局１１１に対して送信信号を送信する（Ｆ００１）。端末局１１１は、信号を受信し（Ｆ００２）、受信した信号から干渉頻度を算出する（Ｆ００３）。そして、算出した干渉頻度情報をもとに送信方法を決定する（Ｆ００４）。端末局１１１は、決定した送信方法によって基地局１１０に対し送信を行う（Ｆ００５）。以上のフローにて通信を行う。

Ｌ．第１２実施形態
次に、本発明の第１２実施形態について説明する。
本第１２実施形態では、周波数チャネル毎に誤りチェックを行うことにより、各周波数チャネルの干渉頻度を算出し、よりスループットが上昇する送信方法を決定することを特徴としている。

図１９は、本発明の第１２実施形態による無線装置（基地局側）の構成を示すブロック図である。図１９において、無線装置は、送信信号ブロック化回路３０１、チェックビット付加回路３０２−１〜３０２−Ｎ、誤り訂正符号化回路３０３−１〜３０３−Ｎ、変調回路３０４−１〜３０４−Ｎ、ブロック信号結合回路３０５、無線部３０６、及びアンテナ３０７から構成されている。

送信信号ブロック化回路３０１は、送信信号を周波数チャネル毎に分割する。チェックビット付加回路３０２−１〜３０２−Ｎは、周波数チャネル毎にチェックビットを付加する。誤り訂正符号化回路３０３−１〜３０３−Ｎは、周波数チャネル毎に誤り訂正符号化する。変調回路３０４−１〜３０４−Ｎは、周波数チャネル毎に誤り訂正符号化された送信信号を変調する。ブロック信号結合回路３０５は、ブロック化された信号毎に変調された送信信号を結合する。無線部３０６、及びアンテナ３０７は、変調された送信信号を送信する。

次に、ブロック化の仕方について説明する。基地局１１０から端末局１１１に送信される信号について考える。基地局１１０から端末局１１１に送信される信号は、周波数チャネルｆ１〜ｆ４を用いて送信されている。この場合、周波数チャネルｆ１〜ｆ４のまとまった送信信号を周波数チャネルｆ１〜ｆ４毎に分割する。

なお、受信側で分割する周波数帯域が既知であるのならば、周波数チャネルｆ１〜ｆ４で分割する必要なはい。また、送信信号の位置が既知であれば、どのように送信信号の各位置を並び変えても構わない。また、前述した例は、周波数チャネル毎に分割する方法を記載したが、時間方向に対しても分割することも可能である。

次に、ブロック信号結合回路３０５について説明する。図１９に示すように、各信号ブロックを順番に結合することも可能であるが、受信側で結合の順番が既知であるのならば、どのような順番で結合しても構わない。

また、図２０は、本第１２実施形態による無線装置（端末局側）の構成を示すブロック図である。図２０において、無線装置（端末局側）は、アンテナ１０１、無線部１０２、受信信号復調回路１０３、誤り訂正回路１０４−１〜１０４−Ｎ、誤りチェック回路１０５−１〜１０５−Ｎ、記憶回路１０６、干渉頻度算出回路１０７、受信信号分離回路４０１、及び送信方法決定回路４０２から構成されている。なお、図１４に対応する部分については同一の符号を付けて説明を省略する。

受信信号分離回路４０１は、予め決定された分割方法で受信信号の分割化を行う。送信方法決定回路４０２は、前述した第１１実施形態の送信方法決定回路１０８に加えて、利用する周波数チャネルを選択することが可能である。すなわち、送信方法決定回路４０２は、各周波数毎に干渉頻度を算出することにより、各周波数チャネルの干渉状態を把握することができる。したがって、干渉頻度が低い周波数チャネルを用いて通信を行うことにより、効率のよい通信を行うことが可能となる。

図２１は、本第１２実施形態による、干渉頻度が低い周波数チャネルを用いて通信を行う方法を説明するための概念図である。図２１の上段に示すように、干渉頻度の高い周波数チャネルｆ１は、干渉頻度が高い（×が多い）ので、該周波数チャネルｆ１に対して、図２１の下段に示すように、その干渉チャネル以外の周波数チャネルｆ２〜ｆ４を利用して通信を行う。これにより、再送信を減らすことができ、再送信によるスループット劣化を防ぐことができる。

Ｍ．第１３実施形態
次に、本発明の第１３実施形態について説明する。
本第１３実施形態では、周波数チャネル毎に誤りチェックを行い、その結果を送信局に拡張ブロックＡＣＫ信号として通知し、送信局側でブロック毎の誤りの有無を把握し、その情報を元に、各周波数チャネルの干渉頻度を算出し、算出された干渉頻度を用いて送信方法を決定することを特徴とする。これにより、よりスループットが上昇する送信方法を決定することが可能となる。

前述した第１１実施形態や第１２実施形態では、受信局である端末局１１１に対する干渉頻度は算出可能であるが、これから送信する相手である送信局である基地局１１０の干渉頻度の情報を得ることができない。しかしながら、近接通信セルの特徴を把握することに関しては有効である。本第１３実施形態では、拡張ブロックＡＣＫ信号を用いて送信する相手に自局の干渉状態や干渉頻度情報を通知することにより、受信する相手に与える干渉頻度を考慮して送信を行うことが可能となり、よりスループットが上がる送信方法を決定することが可能となる。

図２２は、本第１３実施形態による無線装置（基地局側）の構成を示すブロック図である。図２２において、無線装置（基地局側）は、送信信号ブロック化回路３０１、チェックビット付加回路３０２−１〜３０２−Ｎ、誤り訂正符号化回路３０３−１〜３０３−Ｎ、変調回路３０４−１〜３０４−Ｎ、ブロック信号結合回路３０５、無線部３０６、アンテナ３０７、拡張ブロックＡＣＫ受信回路５０１、拡張ブロックＡＣＫ解析回路５０２、記憶回路５０３、干渉頻度算出回路５０４、及び送信方法決定回路５０５から構成されている。なお、図１９に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。

拡張ブロックＡＣＫ受信回路５０１は、後述する図２４に示す無線装置（端末局側）で生成された拡張ブロックＡＣＫ信号を受信する回路である（拡張ブロックＡＣＫ信号の構成は後述する）。拡張ブロックＡＣＫ解析回路５０２は、受信した拡張ブロックＡＣＫ信号を解析し、拡張ブロックＡＣＫ信号に記載された各ブロックの誤りの有無、もしくはどちらか（誤りが有ることを示す情報、又は、誤りが無いことを示す情報）を取得する。また、拡張ブロックＡＣＫ信号には、干渉頻度情報も記載することが可能であるため、各周波数チャネルの干渉頻度情報を取得することも可能である。

記憶回路５０３は、拡張ブロックＡＣＫ解析回路５０２による、ブロック毎の誤りの有無の情報、また、各周波数チャネルの干渉頻度情報を記憶する。干渉頻度算出回路５０４は、記憶回路５０３で記憶された情報を基に干渉頻度を算出する。送信方法決定回路５０５は、前述した送信方法決定回路１０８に加えて、算出した干渉頻度より送信信号ブロック化回路３０１での分割化サイズを決定する。分割化サイズを変更することにより、効率的な伝送を行うことが可能になる。なお、分割化サイズの変更は、例えば、ブロックのプリアンブルに含まれるデータ長を示す情報を変更して行う。

図２３は、本第１３実施形態での分割化サイズの変更方法を説明するための概念図である。送信データの分割化を行う際、干渉頻度によって分割化サイズを変更する。干渉頻度が低い干渉チャネルに関しては、分割化サイズを大きくし、チェックビットによるオーバーヘッドを小さくすることにより伝送の効率を上げ、干渉頻度が高い干渉チャネルに関しては、分割化サイズを小さくすることにより、誤りを最小化することにより伝送の効率を上げることが可能となる。

例えば、図２３の上段に示すように、周波数チャネルｆ１の干渉頻度が高い（×が多い）ので、図２３の下段に示すように、該周波数チャネルｆ１（干渉チャネル）の分割化サイズを小さくする。これに対して、図２３の上段に示すように、周波数チャネルｆ２、ｆ４は干渉頻度が低い（×がない）ので、図２３の下段に示すように、該周波数チャネルｆ２、ｆ４の分割化サイズを大きくする。

図２４は、本第１３実施形態による無線装置（端末局側）の構成を示すブロック図である。図２４において、無線装置（基地局側）は、アンテナ１０１、無線部１０２、受信信号復調回路１０３、誤り訂正回路１０４−１〜１０４−Ｎ、誤りチェック回路１０５−１〜１０５−Ｎ、記憶回路１０６、干渉頻度算出回路１０７、受信信号分離回路４０１、送信方法決定回路４０２、及び拡張ブロックＡＣＫ生成回路６０１から構成されている。

拡張ブロックＡＣＫ生成回路６０１は、各ブロックの誤りの有無、もしくはどちらか（誤りが有ることを示す情報、又は、誤りが無いことを示す情報）が生成される。なお、図２０に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。

図２５は、本第１３実施形態での通信フローを説明するためのシーケンス図である。まず、基地局１１０は、送信信号の生成を行い（Ｆ０１１）、基地局１１０は、端末局１１１に対して、生成した送信信号を送信する（Ｆ０１２）。

端末局１１１は、基地局１１０から送信された送信信号を受信し（Ｆ０１３）、受信した信号のブロック毎に誤りチェックを行うために、受信信号を周波数チャネルｆ１〜ｆ４、及び送信タイミング毎に分割し、分割されたブロック信号毎にチェックビットを用いて誤りチェックを行う（Ｆ０１４）。次に、端末局１１１は、誤ったブロックの情報から干渉周波数チャネル、及び干渉タイミングを干渉情報として記憶する（Ｆ０１５）。そして、端末局１１１は、誤りがない各ブロックの情報を拡張ブロックＡＣＫ信号として基地局１１０に対して送信する（Ｆ０１６）。すなわち、各ブロックの拡張ブロックＡＣＫ信号を送信する際、予め指定された周波数チャネルを用いて拡張ブロックＡＣＫ信号を送信する。

基地局１１０は、拡張ブロックＡＣＫ信号の受信・解析を行い（Ｆ０１７）、誤りのないブロックの情報から干渉周波数チャネル、及び干渉タイミングを記憶する（Ｆ０１８）。次に、基地局１１０は、記憶した干渉頻度情報を元に、無線装置毎に干渉頻度を算出し、無線装置毎に送信方法を決定し（Ｆ０１９）、該送信方法に従って送信信号を送信する（Ｆ０２０）。

このフローを行うことにより、ブロック毎に送信を行い、チェックを行い、干渉頻度を取得することができ、その干渉頻度により送信方法を変更することが可能となる。

なお、本第１３実施形態において、拡張ブロックＡＣＫ信号の送信方法としては、受信した同一の周波数チャネルを用いて拡張ブロックＡＣＫ信号を送信するようにしてもよい。この場合、周波数チャネルを変更することがないため、簡易な制御で拡張ブロックＡＣＫ信号を送信することが可能となる。また、拡張ブロックＡＣＫ信号の他の送信方法としては、記憶回路１０６に記憶した各周波数チャネルの干渉頻度情報に基づいて、誤りの少ない周波数チャネルを用いて拡張ブロックＡＣＫ信号を送信するようにしてもよい。

また、拡張ブロックＡＣＫ信号の他の送信方法としては、各ブロックの拡張ブロックＡＣＫ信号を送信する際、記憶回路１０６に記憶した各周波数チャネルの干渉頻度情報の一定時間内の情報、すなわち、干渉頻度情報の履歴や、統計情報などに基づいて、最も誤りの少ない周波数チャネルを選択し、該周波数チャネルを用いて拡張ブロックＡＣＫ信号を送信するようにしてもよい。なお、この場合、どの一定時間を用いて送信方法を決定してもよい。例えば、前日の同様の時間帯における情報を用いてＡＣＫの送信方法を決定することも可能である。

Ｎ．第１４実施形態
次に、本発明の第１４実施形態について説明する。
図２６は、本第１４実施形態による無線装置（基地局側）の構成を示すブロック図である。図２６において、無線装置（基地局側）は、ＭＵ―ＭＩＭＯを実現し、図２２に示す、送信信号ブロック化回路３０１、チェックビット付加回路３０２−１〜３０２−Ｎ、誤り訂正符号化回路３０３−１〜３０３−Ｎ、変調回路３０４−１〜３０４−Ｎ、ブロック信号結合回路３０５で構成されるブロック７１０−１〜７１０−Ｍが、送信対象となる端末局毎に存在する構成である（Ｍ個）。

拡張ブロックＡＣＫ受信回路７０１、拡張ブロックＡＣＫ解析回路７０２、記憶回路７０３、干渉頻度算出回路７０４、及び送信方法決定回路７０５は、図２２に示す拡張ブロックＡＣＫ受信回路５０１、拡張ブロックＡＣＫ解析回路５０２、記憶回路５０３、干渉頻度算出回路５０４、及び送信方法決定回路５０５に対応し、複数のブロック７１０−１〜７１０−Ｍでの拡張ブロックＡＣＫ信号を同時に扱う点を除いて同じ構成である。

また、本第１４実施形態による無線装置（端末局側）は、図２０と同様の構成である、Ｍ個の無線装置（端末局）が存在する場合を想定している。

図２７は、本第１４実施形態による、干渉情報を用いたＭＵ−ＭＩＭＯ送信方法を説明するための概念図である。ＭＵ−ＭＩＭＯ送信を行う際に、各無線装置の周波数チャネル毎の干渉頻度を元にＭＵ−ＭＩＭＯを行う周波数チャネルを決定する。具体的には、図１８の上段に示すように、各無線装置で干渉情報を取得していたとする。

すなわち、無線装置ＭＴＡでは、周波数チャネルｆ１で干渉頻度が高く、周波数チャネルｆ３で干渉頻度がややあり、周波数チャネルｆ２、ｆ４で干渉頻度が低い。また、無線装置ＭＴＢでは、周波数チャネルｆ１、ｆ３で干渉頻度が高く、周波数チャネルｆ２、ｆ４で干渉頻度が低い。同様に、無線装置ＭＴＣでは、周波数チャネルｆ１で干渉頻度がややあり、周波数チャネルｆ２で干渉頻度が高く、周波数チャネルｆ３、ｆ４で干渉頻度が低い。

そこで、本第１４実施形態では、各無線装置の周波数チャネル毎の干渉頻度を元にＭＵ−ＭＩＭＯを行う周波数チャネルを決定する。すなわち、図２７の下段に示すように、周波数チャネルｆ１では、無線装置ＭＴＣに対してＳＵ（Single-User）送信、周波数チャネルｆ２では、無線装置ＭＴＡ、ＭＴＢに対してＭＵ−ＭＩＭＯ送信、周波数チャネルｆ３では、無線装置ＭＴＡ、ＭＴＣに対してＭＵ−ＭＩＭＯ送信、周波数チャネルｆ４では、無線装置ＭＴＡ、ＭＴＢ、ＭＴＣに対してＭＵ−ＭＩＭＯ送信を行う。このようにして、同時刻同一周波数で送信することにより、スループットを大幅に上昇させることが可能となる。

また、上述した第１１から第１４実施形態においては、各ブロック信号に予め挿入されたＦＣＳを用いて、受信信号の誤りの有無をチェックすることを説明したが、図２８に示すように、誤りの少ない周波数チャネルに関しては、誤りチェックを行わないことにより、処理時間の短縮を図ることが可能となる。

より具体的には、無線装置（端末局側）の記憶回路１０６に記憶されている履歴に基づいて、基地局（アクセスポイント）からデータを受信した時間（時間帯）において、当該データを受信した周波数チャネルの干渉頻度が低い場合、チェックビットによる干渉の検出を行わないことにより、端末局（ステーション）において、干渉の検出の負荷を減らすことができ、スループットの向上を図ることができる。

図２８の上段に示すように、周波数チャネルｆ１、ｆ３では誤りが多いので、図２８の下段に示すように、各ブロック信号毎に、予め挿入されたＦＣＳを用いて受信信号の誤りチェックを行う（各ブロックにＦＣＳが示されている）。これに対して、周波数チャネルｆ２、ｆ４では、図２８の上段に示すように、誤りがないので、図２８の下段に示すように、１つ置きに、受信信号の誤りチェックを省いている（１つ置きにＦＣＳが示されていない）。

また、上述した第１１から第１４実施形態においては、送信を行う際に干渉頻度を計算した上で、送信を行うと説明してきたが、干渉統計情報を用いることで干渉頻度の計算の削減を行うことが可能である。ここで、干渉統計情報とは、一定時間毎に算出した干渉頻度を時間ごとに記録した情報である。例えば、１日を１時間毎に２４分割し、それぞれの時間に対する干渉頻度を記録した情報である。
無線通信では、１時間ごとの通信量の推移は、異なる日と比べてさほど変わらないと予想されるため、１日における干渉統計情報が有効になる。ここでは、１日を１時間毎に２４分割する例を示したが、異なる時間間隔により分割するようにしてもよい。
該干渉統計情報を用いることにより、干渉頻度の算出する計算量も削減することが可能になる。たとえば、１日単位の干渉統計情報を用いると仮定する。送信を行う際に、前日の同じ時間の干渉頻度が低い場合、干渉が発生しないと仮定した送信方法で送信を行う。
一方、干渉頻度が高い場合、干渉が発生することを仮定した送信方法で送信を行う。このように、送信毎に干渉頻度を算出せずに、干渉統計情報により送信方法を決定することで、干渉頻度の計算量の削減を行うことが可能となる。

１０１ アンテナ
１０２ 無線部
１０３ 受信信号復調回路
１０４、１０４−１〜１０４−Ｎ 誤り訂正回路
１０５、１０５−１〜１０５−Ｎ 誤りチェック回路
１０６ 記憶回路
１０７ 干渉頻度算出回路
１０８ 送信方法決定回路
１１０、１２０、１３０ 基地局
１１１〜１１３、１２１〜１２３、１３１ 端末局
１４１〜１４３ 通信セル
２０１−１〜２０１−Ｎ アンテナ
２０２−１〜２０２−Ｎ 無線部
２０３ Ｓ／Ｐ回路
２０４ 伝搬チャネル推定回路
２０５ 干渉電力算出回路
２０６ 干渉抑圧信号生成回路
２０７ 送信ウエイト算出回路
２０８ 送信可否決定回路
３０１ 送信信号ブロック化回路
３０２−１〜３０２−Ｎ チェックビット付加回路
３０３−１〜３０３−Ｎ 誤り訂正符号化回路
３０４−１〜３０４−Ｎ 変調回路
３０５ ブロック信号結合回路
３０６ 無線部
３０７ アンテナ
４０１ 受信信号分離回路
４０２ 送信方法決定回路
５０１、７０１ 拡張ブロックＡＣＫ受信回路
５０２、７０２ 拡張ブロックＡＣＫ解析回路
５０３、７０３ 記憶回路
５０４、７０４ 干渉頻度算出回路
５０５、７０５ 送信方法決定回路
６０１ 拡張ブロックＡＣＫ生成回路

Claims (24)

1. 基地局と端末局とで形成される通信セルであり、第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セルに近接する第２の通信セルの基地局もしくは端末局と同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて無線通信を行う無線通信方法であって、
   前記第２の通信セルの基地局からの送信を要求する送信要求信号を、前記第２の通信セルの基地局から送信するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記送信要求信号を受信した場合に、前記第２の通信セルの端末局から送信される応答信号の受信を待機するステップと、
   前記第２の通信セルの端末局が、前記送信要求信号を受信した場合に、応答信号を送信するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの端末局から送信された前記応答信号を受信し、前記応答信号から前記第１の通信セルの基地局と前記第２の通信セルの端末局との間の干渉電力を算出するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記干渉電力から決定される送信電力に基づいて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行うステップと
   を含む無線通信方法。
2. 基地局と端末局とで形成される通信セルであり、第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セルに近接する第２の通信セルの基地局もしくは端末局と同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて無線通信を行う無線通信方法であって、
   前記第２の通信セルの基地局が前記第２の通信セルに含まれる複数の端末局に同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて送信を行う場合に、
   前記第２の通信セルの複数の端末局への送信を要求する送信要求信号を、前記第２の通信セルの基地局から送信するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記送信要求信号を受信した場合に、前記第２の通信セルの複数の端末局から送信される複数の応答信号の受信を待機するステップと、
   前記第２の通信セルの複数の端末局が、前記送信要求信号を受信した場合に、同一時刻に直交する応答信号を送信するか、もしくは順番に送信するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの複数の端末局から送信された前記応答信号を受信し、前記応答信号から第１の通信セルの基地局と前記第２の通信セルの複数の端末局との間の干渉電力を算出し、それぞれ記憶するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記干渉電力から決定される送信電力以下で前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行うステップと
   を含む無線通信方法。
3. 前記第１の通信セルの基地局が算出した前記干渉電力から前記送信電力を決定する際に、
   前記第２の通信セルの端末局に与える干渉電力を予め設定した干渉電力量以下で送信可能な送信電力を、前記送信電力として決定する
   請求項１または２に記載の無線通信方法。
4. 前記第１の通信セルの基地局が算出した前記干渉電力から前記送信電力を決定する際に、
   前記第２の通信セルの基地局と端末局との伝送速度を予め設定したビット以下で送信可能な送信電力を、前記送信電力として決定する
   請求項１または２に記載の無線通信方法。
5. 前記第１の通信セルの基地局が前記干渉電力から決定した前記送信電力を用いて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う際に、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの端末局から送信される前記応答信号からチャネルを推定し、伝搬チャネル推計結果として記憶するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記伝搬チャネル推定結果を用いて、複数のアンテナから作られる電波の指向性を制御し、前記第２の通信セルの端末局への干渉電力を抑圧するステップと
   を更に含む請求項１から４のいずれかに記載の無線通信方法。
6. 前記第１の通信セルの基地局が前記第２の通信セルの端末局への干渉電力をアンテナの指向性制御を用いて抑圧させる際に、
   前記伝搬チャネル推定結果の誤差による干渉電力に基づいて、前記第１の通信セルの基地局の送信電力を決定する
   請求項５に記載の無線通信方法。
7. 前記第１の通信セルの基地局は、前記干渉電力から決定した前記送信電力を用いて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う際に、
   前記第２の通信セルの基地局から送信要求信号が送信される以前に、前記第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セルの基地局と前記第１の通信セルの端末局との間の伝搬チャネルを推定し、伝搬チャネル推定結果として取得するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セル内における伝搬チャネル推定結果と前記第２の通信セルにおける伝搬チャネル推定結果と、前記干渉電力から決定される送信電力とに基づいて、前記第１の通信セル内の伝送速度を算出するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記算出した伝送速度が所定の閾値以上である場合に、送信を行うことを決定するステップと
   を更に含む請求項１から６のいずれかに記載の無線通信方法。
8. 前記第１の通信セルの基地局は、前記干渉電力から決定した前記送信電力を用いて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う際に、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記第１の通信セル内における伝搬チャネル推定結果と前記第２の通信セルにおける伝搬チャネル推定結果途に基づいて、送信ストリーム数、及び送信電力を決定するステップを更に含む請求項１から７のいずれかに記載の無線通信方法。
9. 前記第１の通信セルの基地局は、前記干渉電力から決定した前記送信電力を用いて前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う際に、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの基地局から送信される送信要求信号から前記第２の通信セルの通信時間を推定するステップと、
   前記第１の通信セルの基地局が、前記第２の通信セルの通信時間以下で、前記第１の通信セルの端末局に送信を行うステップと
   を更に含む請求項１から８のいずれかに記載の無線通信方法。
10. 近接する通信セルが存在する環境下で、複数の周波数チャネルを用いて無線装置間で無線通信を行う無線通信方法であって、
    受信局側の無線装置で、受信した信号から周波数チャネル毎の干渉頻度を算出するステップと、
    前記干渉頻度に基づいて、送信局側の無線装置に対する、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、または周波数チャネルの少なくとも１つが含まれる送信パラメータを決定するステップと
    を含む無線通信方法。
11. 送信局側の無線装置で、送信信号を周波数チャネル毎に分割するのに加えて、時間方向にも分割するステップを更に含む請求項１０記載の無線通信方法。
12. 前記受信局側の無線装置で、周波数チャネル及び時間方向に分割されたブロック毎の誤りの有無を記載した拡張ブロックＡＣＫ信号を生成して送信するステップと、
    前記送信局側の無線装置で、前記受信局側の無線装置から送信された拡張ブロックＡＣＫ信号を受信するステップと、
    前記受信した拡張ブロックＡＣＫ信号から検出される各ブロックの誤り情報を記憶するステップと、
    前記記憶した各ブロックの誤り情報から各周波数チャネルにおける干渉頻度を算出するステップと、
    前記算出した干渉頻度に基づいて、前記受信局側の無線装置に対する送信パラメータを決定するステップと
    を更に含む請求項１０または１１に記載の無線通信方法。
13. 前記送信局側の無線装置で、複数の受信局側の無線装置から送信された拡張ブロックＡＣＫ信号を受信するステップと、
    前記複数の受信局側の無線装置毎に、前記拡張ブロックＡＣＫ信号から検出される各ブロックの誤り情報を記憶するステップと、
    前記複数の受信局側の無線装置毎に、前記記憶した各ブロックの誤り情報から各周波数チャネルにおける干渉頻度を算出するステップと、
    前記複数の受信局側の無線装置毎に、前記算出した干渉頻度に基づいて前記複数の受信局側の無線装置毎に対する送信パラメータを決定するステップと
    を更に含む請求項１０または１１に記載の無線通信方法。
14. 前記送信パラメータは、前記算出した干渉頻度に基づく、前記複数の受信局側の無線装置毎に対する送信信号の分割化サイズである請求項１３記載の無線通信方法。
15. 前記拡張ブロックＡＣＫ信号は、予め指定された周波数チャネル、または、受信した同一の周波数チャネル、または、各周波数チャネルの干渉頻度に基づく誤りの少ない周波数チャネル、または、干渉頻度の履歴や統計情報に基づく誤りの少ない周波数チャネルのいずれか１つを用いて送信される請求項１０から請求項１４のいずれかに記載の無線通信方法。
16. 前記算出した干渉頻度に替えて、干渉頻度の履歴や統計情報に基づいて前記複数の受信局側の無線装置毎に対する送信パラメータを決定する
    請求項１０から請求項１５のいずれかに記載の無線通信方法。
17. 基地局と端末局とで形成される通信セルであり、第１の通信セルの基地局もしくは端末局が、前記第１の通信セルに近接する第２の通信セルの基地局もしくは端末局と同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて無線通信を行う無線通信システムの前記第１の通信セルの基地局であって、
    複数のアンテナ素子と、
    前記複数のアンテナ素子を用いて信号を受信する受信部と、
    前記複数のアンテナ素子を用いて信号を送信する送信部と、
    前記受信部により受信された、前記第２の通信セルの端末局から送信された応答信号から、伝搬チャネル推定を行い、伝搬チャネル推定結果を推定する伝搬チャネル推定回路と、
    前記伝搬チャネル推定回路により推定された伝搬チャネル推定結果から、当該基地局と前記第２の通信セルの端末局との間の干渉電力を算出する干渉電力算出回路と、
    前記干渉電力算出回路によって算出された干渉電力が予め設定された閾値以上である場合に、前記干渉電力から決定される送信電力を用いて、干渉抑圧信号を生成する干渉抑圧信号生成回路と
    を備え、
    前記送信部は、
    前記干渉抑圧信号生成回路によって生成された干渉抑圧信号により、前記第１の通信セルの端末局にデータ送信を行う
    基地局。
18. 前記伝搬チャネル推定回路により推定した伝搬チャネル推定結果を用いて、前記第１の通信セルの端末局への干渉電力を、アンテナ指向性を制御して抑圧するための送信ウエイトを算出する送信ウエイト算出回路を更に備え、
    前記干渉電力算出回路は、
    前記送信ウエイト算出回路で算出した送信ウエイトを用いた場合の干渉電力を算出し、
    前記干渉抑圧信号生成回路は、
    前記送信ウエイト算出回路により算出した送信ウエイト、及び前記干渉電力算出回路により算出した干渉電力を用いて、前記干渉抑圧信号を生成する
    請求項１７に記載の基地局。
19. 前記伝搬チャネル推定回路により推定した当該基地局と前記第１の通信セルの端末局との間の伝搬チャネルと前記干渉抑圧信号生成回路により生成された干渉抑圧信号と基づいて、前記第１の通信セルの伝送容量を推定し、前記推定された伝送容量が予め設定された閾値以上である場合、送信を行うことを決定する送信可否決定回路を更に備える請求項１７または１８に記載の基地局。
20. 近接する通信セルが存在する環境下で、複数の周波数チャネルを用いて無線装置間で無線通信を行う無線通信システムであって、
    送信局側の無線装置は、複数の周波数チャネルを用いて送信信号を送信し、
    受信局側の無線装置は、前記送信局側の無線装置からの送信信号を受信し、該受信した信号から周波数チャネル毎の干渉頻度を算出し、該干渉頻度に基づいて、前記送信局側の無線装置に対する、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、または周波数チャネルの少なくとも１つが含まれる送信パラメータを決定する
    無線通信システム。
21. 複数の周波数チャネルを利用して無線通信を行う際に用いる通信装置であって、
    送信局側の通信装置から送信される信号を受信する受信部と、
    前記受信部により受信した信号から周波数チャネル毎の干渉頻度を算出する干渉頻度算出回路と、
    前記干渉頻度算出回路により算出された干渉頻度に基づいて、前記送信局側の通信装置に対する、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、または周波数チャネルの少なくとも１つが含まれる送信パラメータを決定する送信方法決定回路と
    を備える通信装置。
22. 複数の周波数チャネルを利用して無線通信を行う際に用いる通信装置であって、
    送信局側の通信装置から送信される信号を受信する受信部と、
    前記受信部により受信した信号を周波数チャネル毎に分割する受信信号分離回路と、
    前記受信信号分離回路により分割した周波数チャネル毎に干渉頻度を算出する干渉頻度算出回路と、
    前記干渉頻度に基づいて、前記送信局側の通信装置に対する、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、または周波数チャネルの少なくとも１つが含まれる送信パラメータを決定する送信方法決定回路と
    を備える通信装置。
23. 複数の周波数チャネルを利用して無線通信を行う際に用いる通信装置であって、
    受信局側の通信装置から送信される、周波数チャネル毎に行われた誤りチェック結果を含む拡張ブロックＡＣＫ信号を受信する拡張ブロックＡＣＫ受信回路と、
    前記拡張ブロックＡＣＫ受信回路により受信した拡張ブロックＡＣＫ信号からブロック毎の誤りの有無の情報を取得する拡張ブロックＡＣＫ解析回路と、
    前記ブロック毎の誤りの有無の情報を記憶する記憶回路と、
    前記記憶回路に記憶した前記ブロック毎の誤りの有無の情報から干渉頻度を算出する干渉頻度算出回路と、
    前記干渉頻度算出回路により算出された干渉頻度に基づいて、前記受信局側の無線装置に対する送信パラメータを決定する送信方法決定回路と
    を備える通信装置。
24. 複数の周波数チャネルを利用して無線通信を行う際に用いる通信装置であって、
    受信信号を復調する受信信号復調回路と、
    前記受信信号復調回路により復調された受信信号を周波数チャネル毎に分割する受信信号分離回路と、
    前記受信信号分離回路により分割された周波数チャネル毎に誤り訂正を行う誤り訂正回路と、
    前記誤り訂正回路による誤り訂正に基づいて、周波数チャネル毎に受信信号の誤りの有無をチェックする誤りチェック回路と、
    前記誤りチェック回路による周波数チャネル毎の受信信号の誤りの有無を、送信局側の通信装置に通知するための拡張ブロックＡＣＫ信号を生成する拡張ブロックＡＣＫ生成回路と
    を備える通信装置。

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